JP2017199665A - Battery manufacturing method and battery manufacturing device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To carry out the press of a battery member without excess and deficiency in a prior art.SOLUTION: Disclosed is a battery manufacturing method using a battery manufacturing device. The battery manufacturing device includes: a press part; a measurement part; and a control part. The battery manufacturing method includes; a step (a) in which the press part presses the battery member; a step (b) in which the measurement part measures characteristics of the battery member pressed by the press part after the step (a); and a step (c) in which the control part controls a pressed state of the battery member by the press part in accordance with a measurement result by the measurement part after the step (b).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、電池製造方法、および、電池製造装置に関する。   The present disclosure relates to a battery manufacturing method and a battery manufacturing apparatus.

特許文献1は、加圧と同時に振動を付与するプレス方法を開示している。   Patent document 1 is disclosing the press method which provides a vibration simultaneously with pressurization.

特開2012−089388号公報JP 2012-089388 A

従来技術においては、過不足無く、電池部材のプレスを行うことが望まれる。   In the prior art, it is desired to press the battery member without excess or deficiency.

本開示の一様態における電池製造方法は、電池製造装置を用いた電池製造方法であって、前記電池製造装置は、プレス部と、測定部と、制御部と、を備え、前記プレス部により、電池部材をプレスする工程(a)と、前記工程(a)の後に、前記測定部により、前記プレス部によりプレスされた前記電池部材の特性を測定する工程(b)と、前記工程(b)の後に、前記制御部により、前記測定部による測定結果に応じて、前記プレス部による前記電池部材へのプレス状態を制御する工程(c)と、を包含する。   A battery manufacturing method according to an embodiment of the present disclosure is a battery manufacturing method using a battery manufacturing apparatus, and the battery manufacturing apparatus includes a press unit, a measurement unit, and a control unit, and the press unit includes: A step (a) of pressing the battery member, a step (b) of measuring the characteristics of the battery member pressed by the pressing unit by the measuring unit after the step (a), and the step (b). Thereafter, the control unit includes a step (c) of controlling the pressing state of the battery member by the pressing unit according to the measurement result by the measuring unit.

本開示の一様態における電池製造装置は、電池部材をプレスするプレス部と、前記プレス部によりプレスされた前記電池部材の特性を測定する測定部と、前記測定部による測定結果に応じて、前記プレス部による前記電池部材へのプレス状態を制御する制御部と、を備える。   According to one embodiment of the present disclosure, a battery manufacturing apparatus includes a press unit that presses a battery member, a measurement unit that measures characteristics of the battery member pressed by the press unit, and a measurement result obtained by the measurement unit. A control unit that controls a state of pressing the battery member by the pressing unit.

本開示によれば、過不足無く、電池部材のプレスを行うことができる。   According to the present disclosure, the battery member can be pressed without excess or deficiency.

図1は、実施の形態1における電池製造装置1000の概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a battery manufacturing apparatus 1000 according to the first embodiment. 図2は、実施の形態1における電池製造方法を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing the battery manufacturing method according to the first embodiment. 図3は、実施の形態1における電池製造装置1100の概略構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of battery manufacturing apparatus 1100 in the first embodiment. 図4は、実施の形態1における電池製造装置1200の概略構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of battery manufacturing apparatus 1200 in the first embodiment. 図5は、実施の形態1における電池製造装置1300の概略構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of battery manufacturing apparatus 1300 in the first embodiment. 図6は、実施の形態1における電池製造装置1400の概略構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of battery manufacturing apparatus 1400 in the first embodiment. 図7は、製造過程における電池部材10の構成部材の概略構成を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the constituent members of the battery member 10 in the manufacturing process. 図8は、製造過程における電池部材10の構成部材の概略構成を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the constituent members of the battery member 10 in the manufacturing process. 図9は、製造過程における電池部材10の構成部材の概略構成を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the constituent members of the battery member 10 in the manufacturing process. 図10は、電池部材10の概略構成を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the battery member 10. 図11は、製造過程における電池部材10の構成部材の概略構成を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the constituent members of the battery member 10 in the manufacturing process. 図12は、電池部材10の概略構成を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the battery member 10. 図13は、製造される電池の概略構成を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a manufactured battery. 図14は、電池部材10の概略構成を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the battery member 10. 図15は、電池部材10の概略構成を示す断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the battery member 10. 図16は、実施の形態2における電池製造装置2000の概略構成を示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating a schematic configuration of the battery manufacturing apparatus 2000 according to the second embodiment. 図17は、実施の形態2における電池製造方法を示すフローチャートである。FIG. 17 is a flowchart showing a battery manufacturing method according to the second embodiment. 図18は、実施の形態2における電池製造方法を実行した際の測定電圧値を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing measured voltage values when the battery manufacturing method according to Embodiment 2 is executed. 図19は、実施の形態2における電池製造方法を実行した際の測定電圧値を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing measured voltage values when the battery manufacturing method according to Embodiment 2 is executed. 図20は、実施の形態3における電池製造装置3000の概略構成を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing a schematic configuration of battery manufacturing apparatus 3000 in the third embodiment. 図21は、実施の形態3における電池製造方法を示すフローチャートである。FIG. 21 is a flowchart showing the battery manufacturing method according to the third embodiment. 図22は、実施の形態3における電池製造方法を実行した際の測定電流値を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing measured current values when the battery manufacturing method according to Embodiment 3 is executed.

以下、本開示の実施の形態が、図面を参照しながら、説明される。   Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は、実施の形態1における電池製造装置1000の概略構成を示す図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a battery manufacturing apparatus 1000 according to the first embodiment.

実施の形態1における電池製造装置1000は、プレス部100と、測定部200と、制御部300と、を備える。   Battery manufacturing apparatus 1000 according to Embodiment 1 includes press unit 100, measurement unit 200, and control unit 300.

プレス部100は、電池部材10をプレスする。   The press unit 100 presses the battery member 10.

測定部200は、プレス部100によりプレスされた電池部材10の特性を測定する。   The measurement unit 200 measures the characteristics of the battery member 10 pressed by the press unit 100.

制御部300は、測定部200による測定結果に応じて、プレス部100による電池部材10へのプレス状態を制御する。例えば、制御部300は、測定部200による測定結果に応じて、プレス部100による電池部材10へのプレス状態を変化させる。   The control unit 300 controls the press state of the battery member 10 by the press unit 100 according to the measurement result by the measurement unit 200. For example, the control unit 300 changes the pressed state of the battery member 10 by the press unit 100 according to the measurement result by the measurement unit 200.

図2は、実施の形態1における電池製造方法を示すフローチャートである。   FIG. 2 is a flowchart showing the battery manufacturing method according to the first embodiment.

実施の形態1における電池製造方法は、実施の形態1における電池製造装置1000を用いた電池製造方法である。例えば、実施の形態1における電池製造方法は、実施の形態1における電池製造装置1000において実行される電池製造方法である。   The battery manufacturing method in the first embodiment is a battery manufacturing method using the battery manufacturing apparatus 1000 in the first embodiment. For example, the battery manufacturing method in the first embodiment is a battery manufacturing method executed in the battery manufacturing apparatus 1000 in the first embodiment.

実施の形態1における電池製造方法は、プレス工程S1001(=工程(a))と、測定工程S1002(=工程(b))と、制御工程S1003(=工程(c))と、を包含する。   The battery manufacturing method in the first embodiment includes a pressing step S1001 (= step (a)), a measuring step S1002 (= step (b)), and a control step S1003 (= step (c)).

プレス工程S1001は、プレス部100により、電池部材10をプレスする工程である。   The pressing step S1001 is a step of pressing the battery member 10 by the pressing unit 100.

測定工程S1002は、プレス工程S1001の後に、実行される工程である。測定工程S1002は、測定部200により、プレス部100によりプレスされた電池部材10の特性を測定する工程である。   Measurement process S1002 is a process performed after press process S1001. The measuring step S1002 is a step of measuring the characteristics of the battery member 10 pressed by the pressing unit 100 by the measuring unit 200.

制御工程S1003は、測定工程S1002の後に、実行される工程である。制御工程S1003は、制御部300により、測定部200による測定結果に応じて、プレス部100による電池部材10へのプレス状態を制御する工程である。例えば、制御工程S1003は、制御部300により、測定部200による測定結果に応じて、プレス部100による電池部材10へのプレス状態を変化させる工程である。   Control process S1003 is a process performed after measurement process S1002. In the control step S1003, the control unit 300 controls the press state of the battery member 10 by the press unit 100 according to the measurement result by the measurement unit 200. For example, the control step S1003 is a step in which the control unit 300 changes the pressed state of the battery member 10 by the press unit 100 according to the measurement result by the measurement unit 200.

以上の製造装置または製造方法によれば、過不足無く、電池部材10のプレスを行うことができる。すなわち、例えば、プレスが過度になされることにより、電池部材10が損傷することを回避できる。また、例えば、プレスが不十分であることにより、電池部材10の内部の材料の密度、または、固体電解質と電極材料との密着性が不十分となることを回避できる。   According to the above manufacturing apparatus or manufacturing method, the battery member 10 can be pressed without excess or deficiency. That is, for example, the battery member 10 can be prevented from being damaged due to excessive pressing. Moreover, for example, it can be avoided that the density of the material inside the battery member 10 or the adhesion between the solid electrolyte and the electrode material becomes insufficient due to insufficient press.

プレス部100は、例えば、プレス体と、移動部と、を備えていてもよい。   The press unit 100 may include, for example, a press body and a moving unit.

プレス体は、プレス時に電池部材10に接触し、電池部材10を押圧する部材である。プレス体は、例えば、プレス台などであってもよい。   The press body is a member that contacts the battery member 10 during pressing and presses the battery member 10. The press body may be, for example, a press stand.

移動部は、プレス体と接続される。移動部は、プレス体を移動させる。移動部は、例えば、シリンダであってもよい。   The moving unit is connected to the press body. The moving unit moves the press body. The moving unit may be a cylinder, for example.

制御部300により移動部が制御されることで、プレス体による電池部材10の押圧状態が制御されてもよい。   The pressing state of the battery member 10 by the press body may be controlled by controlling the moving unit by the control unit 300.

制御部300は、例えば、プロセッサとメモリとにより、構成されてもよい。当該プロセッサは、例えば、CPU(Central Processing Unit)またはMPU(Micro−Processing Unit)などであってもよい。このとき、当該プロセッサは、メモリに記憶されているプログラムを読み出して実行することで、本開示で示される制御方法(電池製造方法)を実行してもよい。   The control unit 300 may be configured by, for example, a processor and a memory. The processor may be, for example, a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro-Processing Unit). At this time, the processor may execute the control method (battery manufacturing method) shown in the present disclosure by reading and executing a program stored in the memory.

また、実施の形態1における電池製造装置1000において、制御部300は、測定結果に応じて、プレス部100による電池部材10へのプレス圧力を制御してもよい。   Moreover, in the battery manufacturing apparatus 1000 in Embodiment 1, the control part 300 may control the press pressure to the battery member 10 by the press part 100 according to a measurement result.

言い換えれば、実施の形態1における電池製造方法においては、制御工程S1003は、制御部300により、測定結果に応じて、プレス部100による電池部材10へのプレス圧力を制御するプレス圧力制御工程(=工程(c1))を含んでもよい。   In other words, in the battery manufacturing method according to the first embodiment, in the control step S1003, the control unit 300 controls the press pressure applied to the battery member 10 by the press unit 100 according to the measurement result (= Step (c1)) may be included.

以上の製造装置または製造方法によれば、適切なプレス圧力により、電池部材10のプレスを行うことができる。これにより、プレス圧力の過不足無く、電池部材10のプレスを行うことができる。   According to the above manufacturing apparatus or manufacturing method, the battery member 10 can be pressed with an appropriate pressing pressure. Thereby, the battery member 10 can be pressed without excessive or insufficient press pressure.

なお、上述の「プレス圧力の制御」は、例えば、プレス圧力を変化させる(強くする、または、弱くする)ことを意味してもよい。   The above-mentioned “control of press pressure” may mean, for example, changing (increasing or decreasing) the press pressure.

また、実施の形態1における電池製造装置1000において、制御部300は、測定結果に応じて、プレス部100による電池部材10へのプレス時間を制御してもよい。   Moreover, in the battery manufacturing apparatus 1000 in Embodiment 1, the control part 300 may control the press time to the battery member 10 by the press part 100 according to a measurement result.

言い換えれば、実施の形態1における電池製造方法においては、制御工程S1003は、制御部300により、測定結果に応じて、プレス部100による電池部材10へのプレス時間を制御するプレス時間制御工程(=工程(c2))を含んでもよい。   In other words, in the battery manufacturing method according to the first embodiment, in the control step S1003, the control unit 300 controls the press time for the battery member 10 by the press unit 100 according to the measurement result (= Step (c2)) may be included.

以上の製造装置または製造方法によれば、適切なプレス時間の間、電池部材10のプレスを行うことができる。これにより、プレス時間の過不足無く、電池部材10のプレスを行うことができる。   According to the above manufacturing apparatus or manufacturing method, the battery member 10 can be pressed for an appropriate pressing time. Thereby, the battery member 10 can be pressed without excessive or insufficient press time.

なお、上述の「プレス時間の制御」は、例えば、プレス時間を変化させる(長くする、または、短くする)ことを意味してもよい。   The above-mentioned “control of the press time” may mean, for example, changing the press time (lengthening or shortening).

実施の形態1における電池製造装置1000または電池製造方法においては、制御部300(制御工程S1003)は、例えば、測定部200で測定された電池部材10の特性が予め設定した設定値に達したとき、または、予め決められた測定信号を測定部200で検出したとき、または、予め決められた測定信号が測定部200で検出されなくなったとき、など、に所定の手順でプレス動作を終了してもよい。   In the battery manufacturing apparatus 1000 or the battery manufacturing method in the first embodiment, the control unit 300 (control step S1003), for example, when the characteristics of the battery member 10 measured by the measurement unit 200 reaches a preset set value. Or when a predetermined measurement signal is detected by the measurement unit 200, or when a predetermined measurement signal is no longer detected by the measurement unit 200, the press operation is terminated in a predetermined procedure. Also good.

このとき、当該プレス動作の終了は、例えば、直ちにプレスを中止する方法、または、徐々にプレス圧を低減する方法、または、一定時間を経てプレスを中止する方法、または、測定部200の測定信号を参照しながらプレス圧を低減する方法、または、複数の方法の組合せによる方法、など、であってもよい。   At this time, the end of the pressing operation is, for example, a method of immediately stopping the pressing, a method of gradually reducing the pressing pressure, a method of stopping the pressing after a predetermined time, or a measurement signal of the measuring unit 200 May be a method of reducing the pressing pressure with reference to the above, a method of combining a plurality of methods, or the like.

[製造装置の構成例]
以下、製造装置の具体的な構成例が、説明される。
[Configuration example of manufacturing equipment]
Hereinafter, a specific configuration example of the manufacturing apparatus will be described.

図3は、実施の形態1における電池製造装置1100の概略構成を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of battery manufacturing apparatus 1100 in the first embodiment.

実施の形態1における電池製造装置1100は、上述の電池製造装置1000の構成に加えて、さらに、下記の構成を備える。   In addition to the configuration of battery manufacturing apparatus 1000 described above, battery manufacturing apparatus 1100 according to Embodiment 1 further includes the following configuration.

すなわち、実施の形態1における電池製造装置1100は、プレス部100として、プレス台111と、プレス台112と、シリンダ121と、シリンダ122と、を備える。   That is, the battery manufacturing apparatus 1100 according to Embodiment 1 includes a press table 111, a press table 112, a cylinder 121, and a cylinder 122 as the press unit 100.

上下一対のプレス台である、プレス台111とプレス台112とは、電池部材10を上下から挟み込む。   A press table 111 and a press table 112, which are a pair of upper and lower press tables, sandwich the battery member 10 from above and below.

プレス台111とプレス台112としては、金属平板、絶縁コートした金属平板、セラミック平板、ゴム平板、など、が用いられうる。もしくは、プレス台111とプレス台112としては、曲率を有する凸板または凹板、ローラー状の部材、内部に気体または液体を充填した袋状の部材、など、が用いられうる。   As the press table 111 and the press table 112, a metal flat plate, an insulating-coated metal flat plate, a ceramic flat plate, a rubber flat plate, or the like can be used. Or as the press stand 111 and the press stand 112, the convex board or concave board which has a curvature, a roller-shaped member, the bag-shaped member which filled the inside with gas or a liquid, etc. can be used.

プレス台111には、シリンダ121が、接続される。シリンダ121は、プレス台111を移動させる。すなわち、シリンダ121により、プレス台111が上下する。   A cylinder 121 is connected to the press stand 111. The cylinder 121 moves the press stand 111. That is, the press stand 111 is moved up and down by the cylinder 121.

プレス台112には、シリンダ122が、接続される。シリンダ122は、プレス台112を移動させる。すなわち、シリンダ122により、プレス台112が上下する。   A cylinder 122 is connected to the press stand 112. The cylinder 122 moves the press stand 112. That is, the press stand 112 is moved up and down by the cylinder 122.

シリンダ121とシリンダ122の駆動には、例えば、空圧、水圧、油圧、直動モータ、ネジ式、その他の方式が、適宜、用いられうる。   For driving the cylinder 121 and the cylinder 122, for example, an air pressure, a water pressure, a hydraulic pressure, a direct acting motor, a screw type, and other methods can be appropriately used.

なお、プレス時においては、シリンダ121のみが駆動しプレス台111のみによりプレスが実行されてもよい。このとき、実施の形態1における電池製造装置1100は、シリンダ122を備えない構成であってもよい。すなわち、プレス台112は、位置が固定された部材であってもよい。   At the time of pressing, only the cylinder 121 may be driven and the pressing may be executed only by the press stand 111. At this time, the battery manufacturing apparatus 1100 according to Embodiment 1 may be configured not to include the cylinder 122. That is, the press stand 112 may be a member whose position is fixed.

また、実施の形態1における電池製造装置1100は、測定部200として、測定器部210と、プローブ部211と、端子部212と、を備える。   The battery manufacturing apparatus 1100 according to the first embodiment includes a measuring unit 210, a probe unit 211, and a terminal unit 212 as the measuring unit 200.

端子部212は、プレス台に設置されてもよい。もしくは、電池部材10が集電体を備える場合には、当該集電体が、端子部212として、用いられてもよい。端子部212は、例えば、電極、圧電素子、測温素子、など、であってもよい。もしくは、プレス台111とプレス台112とが、端子部212として、用いられてもよい。   The terminal part 212 may be installed on a press stand. Alternatively, when the battery member 10 includes a current collector, the current collector may be used as the terminal portion 212. The terminal unit 212 may be, for example, an electrode, a piezoelectric element, a temperature measuring element, or the like. Alternatively, the press table 111 and the press table 112 may be used as the terminal unit 212.

プローブ部211は、端子部212に接続される。プローブ部211は、端子部212からの信号を、測定器部210に導く。プローブ部211は、例えば、電線、光ファイバー、など、であってもよい。また、プローブ部211は、一系統であっても、二系統であっても、三系統以上であってもよい。   The probe unit 211 is connected to the terminal unit 212. The probe unit 211 guides the signal from the terminal unit 212 to the measuring device unit 210. The probe unit 211 may be, for example, an electric wire or an optical fiber. The probe unit 211 may be one system, two systems, or three systems or more.

測定器部210は、プローブ部211に接続される。測定器部210は、プローブ部211からの信号を計測する。測定器部210は、例えば、抵抗測定器、充放電装置、電圧計、電流計、測温計、カメラ、音響計、など、であってもよい。なお、測定器部210と制御部300とは、一体構造であってもよい。   The measuring instrument unit 210 is connected to the probe unit 211. The measuring instrument unit 210 measures a signal from the probe unit 211. The measuring device unit 210 may be, for example, a resistance measuring device, a charging / discharging device, a voltmeter, an ammeter, a thermometer, a camera, an acoustic meter, and the like. Note that the measuring instrument section 210 and the control section 300 may have an integrated structure.

また、実施の形態1における電池製造装置1000においては、測定部200により測定される特性は、電気的特性であってもよい。   In battery manufacturing apparatus 1000 according to Embodiment 1, the characteristic measured by measurement unit 200 may be an electrical characteristic.

言い換えれば、実施の形態1における電池製造方法においては、測定工程S1002において、測定部200により測定される特性は、電気的特性であってもよい。   In other words, in the battery manufacturing method according to Embodiment 1, the characteristic measured by measurement unit 200 in measurement step S1002 may be an electrical characteristic.

以上の製造装置または製造方法によれば、電池部材10のプレス時において、例えば、固体電解質と電極材料との接触の度合を、より精度良く測定できる。これにより、制御部によるプレス状態の制御を、より精度良く、実行できる。したがって、より過不足無く、電池部材10のプレスを行うことができる。   According to the above manufacturing apparatus or manufacturing method, when the battery member 10 is pressed, for example, the degree of contact between the solid electrolyte and the electrode material can be measured with higher accuracy. Thereby, control of the press state by a control part can be performed more accurately. Therefore, the battery member 10 can be pressed without excess or deficiency.

なお、当該電気的特性は、例えば、電圧値、電流値、電気抵抗値、など、であってもよい。これらを測定する構成としては、上述の電池製造装置1100の構成が用いられうる。このとき、上述の電池製造装置1100は、当該電気的特性を測定するために、電流または電圧を電池部材10に印加する装置を、さらに、備えていてもよい。   The electrical characteristics may be, for example, a voltage value, a current value, an electrical resistance value, and the like. As a configuration for measuring these, the configuration of the battery manufacturing apparatus 1100 described above can be used. At this time, the battery manufacturing apparatus 1100 described above may further include a device that applies a current or a voltage to the battery member 10 in order to measure the electrical characteristics.

また、当該電気的特性として、電圧値と電流値との両方を測定してもよい。このとき、例えば、電圧信号と電流信号を元に、測定端子間のインピーダンスを求めることができる。電池部材10が複数の電池を直列に接続した構造である場合には、インピーダンスのステップ応答や周波数特性を解析することで、何番目の電池の接合状態が確保されているかについての情報を得ることもできる。   Further, as the electrical characteristics, both a voltage value and a current value may be measured. At this time, for example, the impedance between the measurement terminals can be obtained based on the voltage signal and the current signal. In the case where the battery member 10 has a structure in which a plurality of batteries are connected in series, by analyzing the impedance step response and frequency characteristics, information on the number of the battery joined state is obtained. You can also.

また、実施の形態1における電池製造装置1000においては、測定部200により測定される特性は、熱的特性であってもよい。   In battery manufacturing apparatus 1000 according to Embodiment 1, the characteristic measured by measurement unit 200 may be a thermal characteristic.

言い換えれば、実施の形態1における電池製造方法においては、測定工程S1002において、測定部200により測定される特性は、熱的特性であってもよい。   In other words, in the battery manufacturing method according to Embodiment 1, the characteristic measured by measurement unit 200 in measurement step S1002 may be a thermal characteristic.

以上の構成によれば、電池部材のプレス時において、例えば、温度変化を伴う電池部材10の変化を、より精度良く測定できる。これにより、制御部によるプレス状態の制御を、より精度良く、実行できる。したがって、より過不足無く、電池部材10のプレスを行うことができる。   According to the above configuration, when the battery member is pressed, for example, a change in the battery member 10 accompanied by a temperature change can be measured with higher accuracy. Thereby, control of the press state by a control part can be performed more accurately. Therefore, the battery member 10 can be pressed without excess or deficiency.

図4は、実施の形態1における電池製造装置1200の概略構成を示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of battery manufacturing apparatus 1200 in the first embodiment.

実施の形態1における電池製造装置1200は、上述の電池製造装置1000の構成に加えて、さらに、下記の構成を備える。   Battery manufacturing apparatus 1200 according to Embodiment 1 further includes the following configuration in addition to the configuration of battery manufacturing apparatus 1000 described above.

すなわち、実施の形態1における電池製造装置1200は、測定部200として、温度計220(例えば、非接触温度計)を備える。   That is, the battery manufacturing apparatus 1200 according to Embodiment 1 includes a thermometer 220 (for example, a non-contact thermometer) as the measurement unit 200.

実施の形態1における電池製造装置1200は、加圧圧迫を制御する方法として、熱的情報(例えば、測温結果など)を用いる。図4に示すように、電池部材10の断面方向から、電池部材10の温度を、温度計220により、精密測定する。これにより、加圧圧迫の進行と共に、微小な温度変化を測定することができる。温度変化が所定の値になった時点で、加圧圧力を所定の手順で低減する。これにより、電池部材10を加圧から開放する。この結果、過不足のない良好な加圧状態で、電池部材10を作製することができる。   Battery manufacturing apparatus 1200 according to Embodiment 1 uses thermal information (for example, a temperature measurement result) as a method for controlling the pressurization. As shown in FIG. 4, the temperature of the battery member 10 is precisely measured by the thermometer 220 from the cross-sectional direction of the battery member 10. Thereby, a minute temperature change can be measured with the progress of pressurization. When the temperature change reaches a predetermined value, the pressurizing pressure is reduced by a predetermined procedure. Thereby, the battery member 10 is released from pressurization. As a result, the battery member 10 can be manufactured in a good pressurized state without excess or deficiency.

また、実施の形態1における電池製造装置1000においては、測定部200により測定される特性は、音響的特性であってもよい。   In battery manufacturing apparatus 1000 according to Embodiment 1, the characteristic measured by measurement unit 200 may be an acoustic characteristic.

言い換えれば、実施の形態1における電池製造方法においては、測定工程S1002において、測定部200により測定される特性は、音響的特性であってもよい。   In other words, in the battery manufacturing method according to Embodiment 1, in the measurement step S1002, the characteristic measured by the measurement unit 200 may be an acoustic characteristic.

以上の構成によれば、電池部材10のプレス時において、例えば、電池部材10における微小なクラックの発生を、より精度良く測定できる。これにより、制御部によるプレス状態の制御を、より精度良く、実行できる。したがって、より過不足無く、電池部材10のプレスを行うことができる。   According to the above configuration, when the battery member 10 is pressed, for example, occurrence of minute cracks in the battery member 10 can be measured with higher accuracy. Thereby, control of the press state by a control part can be performed more accurately. Therefore, the battery member 10 can be pressed without excess or deficiency.

図5は、実施の形態1における電池製造装置1300の概略構成を示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of battery manufacturing apparatus 1300 in the first embodiment.

実施の形態1における電池製造装置1300は、上述の電池製造装置1000の構成に加えて、さらに、下記の構成を備える。   Battery manufacturing apparatus 1300 according to Embodiment 1 further includes the following configuration in addition to the configuration of battery manufacturing apparatus 1000 described above.

すなわち、実施の形態1における電池製造装置1300は、測定部200として、音響計230と、測定端子231と、を備える。   That is, the battery manufacturing apparatus 1300 according to Embodiment 1 includes an acoustic meter 230 and a measurement terminal 231 as the measurement unit 200.

実施の形態1における電池製造装置1300は、加圧圧迫を制御する方法として、音響的情報(例えば、振動など)を用いる。図5に示すように、音響計230の測定端子231を、加圧圧迫を行う電池部材10に差し向けて、加圧圧迫を行う。例えば、電池部材10の構成部材に微小なクラックが発生し始める前後で発生する特定の波形パターンを、測定端子231を通して音響計230が検出したときに、直ちに加圧圧迫を停止する。これにより、過剰な加圧を防止した状態で、電池部材10を作製することができる。   Battery manufacturing apparatus 1300 according to Embodiment 1 uses acoustic information (for example, vibration) as a method for controlling pressure compression. As shown in FIG. 5, pressure measurement is performed by directing the measurement terminal 231 of the acoustic meter 230 to the battery member 10 that performs pressure compression. For example, when the acoustic meter 230 detects a specific waveform pattern generated before and after a minute crack starts to occur in the constituent members of the battery member 10 through the measurement terminal 231, the pressing and pressing are stopped immediately. Thereby, the battery member 10 can be produced in a state in which excessive pressurization is prevented.

また、実施の形態1における電池製造装置1000においては、測定部200により測定される特性は、外観的特性であってもよい。   In battery manufacturing apparatus 1000 according to Embodiment 1, the characteristic measured by measurement unit 200 may be an appearance characteristic.

言い換えれば、実施の形態1における電池製造方法においては、測定工程S1002において、測定部200により測定される特性は、外観的特性であってもよい。   In other words, in the battery manufacturing method according to Embodiment 1, in the measurement step S1002, the characteristic measured by the measurement unit 200 may be an appearance characteristic.

以上の構成によれば、電池部材10のプレス時において、例えば、電池部材10における外観的な特徴の変化の発生を、より精度良く測定できる。これにより、制御部によるプレス状態の制御を、より精度良く、実行できる。したがって、より過不足無く、電池部材10のプレスを行うことができる。   According to the above configuration, when the battery member 10 is pressed, for example, occurrence of a change in appearance characteristics of the battery member 10 can be measured with higher accuracy. Thereby, control of the press state by a control part can be performed more accurately. Therefore, the battery member 10 can be pressed without excess or deficiency.

図6は、実施の形態1における電池製造装置1400の概略構成を示す図である。   FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of battery manufacturing apparatus 1400 in the first embodiment.

実施の形態1における電池製造装置1400は、上述の電池製造装置1000の構成に加えて、さらに、下記の構成を備える。   In addition to the configuration of battery manufacturing apparatus 1000 described above, battery manufacturing apparatus 1400 according to Embodiment 1 further includes the following configuration.

すなわち、実施の形態1における電池製造装置1400は、測定部200として、映像取得部240(例えば、カメラ、顕微鏡、など)を備える。   That is, the battery manufacturing apparatus 1400 according to Embodiment 1 includes a video acquisition unit 240 (for example, a camera, a microscope, etc.) as the measurement unit 200.

実施の形態1における電池製造装置1400は、加圧圧迫を制御する方法として、外観的情報(例えば、画像など)を用いる。図6に示すように、電池部材10の断面方向から、電池部材10を映像取得部240で観察する。その後、制御部300に記憶された加圧圧迫の進行に伴う特徴的な画像の特徴と、映像取得部240により取得された画像の特徴と、を比較判定する。これにより、過不足のない良好な加圧状態で、電池部材10を作製することができる。   Battery manufacturing apparatus 1400 according to Embodiment 1 uses appearance information (for example, an image or the like) as a method for controlling the pressing and pressing. As shown in FIG. 6, the image acquisition unit 240 observes the battery member 10 from the cross-sectional direction of the battery member 10. Thereafter, the characteristic of the characteristic image associated with the progress of the pressure compression stored in the control unit 300 is compared with the characteristic of the image acquired by the video acquisition unit 240. Thereby, the battery member 10 can be produced in a good pressure state without excess or deficiency.

[電池部材の構成例]
以下、電池部材10の具体的な構成例が、説明される。
[Configuration example of battery member]
Hereinafter, a specific configuration example of the battery member 10 will be described.

図7は、製造過程における電池部材10の構成部材の概略構成を示す断面図である。   FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the constituent members of the battery member 10 in the manufacturing process.

図7のように、正極集電体13の上に、正極活物質層12を形成する。正極集電体13として、金属箔(例えば、SUS箔、Al箔)が用いられうる。正極集電体13の厚みは、例えば、5〜50μmである。   As shown in FIG. 7, the positive electrode active material layer 12 is formed on the positive electrode current collector 13. As the positive electrode current collector 13, a metal foil (for example, SUS foil, Al foil) can be used. The thickness of the positive electrode current collector 13 is, for example, 5 to 50 μm.

正極活物質層12に含有される正極活物質として、公知の正極活物質(例えば、コバルト酸リチウム、LiNO、など)が用いられうる。正極活物質の材料はこの限りでなく、Liを離脱および挿入することができる各種材料が用いられうる。また、正極活物質層12の含有材料として、公知の固体電解質(例えば、無機系固体電解質など)が用いられうる。無機系固体電解質としては、硫化物固体電解質または酸化物固体電解質などが用いられうる。硫化物固体電解質として、例えば、LiS:Pの混合物が、用いられうる。正極活物質の表面は、固体電解質でコートされていてもよい。また、正極活物質層12の含有材料として、導電材(例えば、アセチレンブラック、など)、結着用バインダー(例えば、ポリフッ化ビニリデン、など)、など、が用いられうる。 As the positive electrode active material contained in the positive electrode active material layer 12, a known positive electrode active material (for example, lithium cobaltate, LiNO, etc.) can be used. The material of the positive electrode active material is not limited to this, and various materials capable of detaching and inserting Li can be used. In addition, a known solid electrolyte (for example, an inorganic solid electrolyte) can be used as a material included in the positive electrode active material layer 12. As the inorganic solid electrolyte, a sulfide solid electrolyte or an oxide solid electrolyte can be used. For example, a mixture of Li 2 S: P 2 S 5 can be used as the sulfide solid electrolyte. The surface of the positive electrode active material may be coated with a solid electrolyte. Further, as the material contained in the positive electrode active material layer 12, a conductive material (for example, acetylene black), a binder for binding (for example, polyvinylidene fluoride), and the like can be used.

これら正極活物質層12の含有材料を溶媒と共に適宜練り込んだペースト状の塗料を、正極集電体13上に塗工乾燥して、正極板を作製する。正極活物質層12の密度を高めるために、正極板をプレスしておいてもよい。このようにして作製される正極活物質層12の厚みは、例えば、5〜300μmである。   A paste-like paint in which the material contained in the positive electrode active material layer 12 is appropriately kneaded together with a solvent is applied and dried on the positive electrode current collector 13 to produce a positive electrode plate. In order to increase the density of the positive electrode active material layer 12, the positive electrode plate may be pressed. Thus, the thickness of the positive electrode active material layer 12 produced is 5-300 micrometers, for example.

図8は、製造過程における電池部材10の構成部材の概略構成を示す断面図である。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the constituent members of the battery member 10 in the manufacturing process.

図8のように、負極集電体15の上に、負極活物質層14を形成する。負極集電体15として、金属箔(例えば、SUS箔、Cu箔)が用いられうる。負極集電体15の厚みは、例えば、5〜50μmである。   As shown in FIG. 8, the negative electrode active material layer 14 is formed on the negative electrode current collector 15. As the negative electrode current collector 15, a metal foil (for example, SUS foil, Cu foil) can be used. The thickness of the negative electrode current collector 15 is, for example, 5 to 50 μm.

負極活物質層14に含有される負極活物質として、公知の負極活物質(例えば、グラファイト、など)が用いられうる。負極活物質の材料はこの限りでなく、Liを離脱および挿入することができる各種材料が用いられうる。また、負極活物質層14の含有材料として、公知の固体電解質(例えば、無機系固体電解質など)が用いられうる。無機系固体電解質としては、硫化物固体電解質または酸化物固体電解質などが用いられうる。硫化物固体電解質として、例えば、LiS:Pの混合物が用いられうる。また、負極活物質層14の含有材料として、導電材(例えば、アセチレンブラック、など)、結着用バインダー(例えば、ポリフッ化ビニリデン、など)、など、が用いられうる。 As the negative electrode active material contained in the negative electrode active material layer 14, a known negative electrode active material (for example, graphite) can be used. The material of the negative electrode active material is not limited to this, and various materials capable of detaching and inserting Li can be used. In addition, a known solid electrolyte (for example, an inorganic solid electrolyte) can be used as a material for the negative electrode active material layer 14. As the inorganic solid electrolyte, a sulfide solid electrolyte or an oxide solid electrolyte can be used. For example, a mixture of Li 2 S: P 2 S 5 can be used as the sulfide solid electrolyte. In addition, as the material included in the negative electrode active material layer 14, a conductive material (for example, acetylene black), a binder for binding (for example, polyvinylidene fluoride, etc.), and the like can be used.

これら負極活物質層14の含有材料を溶媒と共に適宜練り込んだペースト状の塗料を負極集電体15上に塗工乾燥して負極板を作製する。負極活物質層14の密度を高めるために、負極板をプレスしておいてもよい。このようにして作製される負極活物質層14の厚みは、例えば、5〜300μmである。   A paste-like paint in which the material contained in the negative electrode active material layer 14 is appropriately kneaded together with a solvent is applied and dried on the negative electrode current collector 15 to produce a negative electrode plate. In order to increase the density of the negative electrode active material layer 14, the negative electrode plate may be pressed. Thus, the thickness of the negative electrode active material layer 14 produced is 5-300 micrometers, for example.

なお、負極は正極よりも大きい面積を有してもよい。これにより、リチウム析出による不具合を防止することができる。   The negative electrode may have a larger area than the positive electrode. Thereby, the malfunction by lithium precipitation can be prevented.

図9は、製造過程における電池部材10の構成部材の概略構成を示す断面図である。   FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the constituent members of the battery member 10 in the manufacturing process.

図9に示すように、正極活物質層12の上に、固体電解質層11を形成する。   As shown in FIG. 9, the solid electrolyte layer 11 is formed on the positive electrode active material layer 12.

なお、固体電解質層11に用いられる固体電解質として、公知の固体電解質(例えば、無機系固体電解質など)が用いられうる。無機系固体電解質としては、硫化物固体電解質または酸化物固体電解質などが用いられうる。硫化物固体電解質として、例えば、LiS:Pの混合物が用いられうる。 In addition, as a solid electrolyte used for the solid electrolyte layer 11, a known solid electrolyte (for example, an inorganic solid electrolyte) can be used. As the inorganic solid electrolyte, a sulfide solid electrolyte or an oxide solid electrolyte can be used. For example, a mixture of Li 2 S: P 2 S 5 can be used as the sulfide solid electrolyte.

また、固体電解質層11の含有材料として、結着用バインダー(例えば、ポリフッ化ビニリデン、など)が用いられうる。これら固体電解質層11の含有材料を溶媒と共に適宜練り込んだペースト状の塗料を、正極活物質層12(または、負極活物質層14)上に、塗工乾燥して、固体電解質層11を作製する。固体電解質層11の強度を高めるために、軽度のプレスをしておいてもよい。このようにして作製される固体電解質層11の厚みは、例えば、1〜100μmである。   In addition, as a material included in the solid electrolyte layer 11, a binder for binding (for example, polyvinylidene fluoride, etc.) can be used. The solid electrolyte layer 11 is produced by coating and drying a paste-like paint obtained by appropriately kneading the material contained in the solid electrolyte layer 11 together with a solvent on the positive electrode active material layer 12 (or the negative electrode active material layer 14). To do. In order to increase the strength of the solid electrolyte layer 11, a light press may be performed. Thus, the thickness of the solid electrolyte layer 11 produced is 1-100 micrometers, for example.

図10は、電池部材10の概略構成を示す断面図である。   FIG. 10 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the battery member 10.

図10に示すように、正極活物質層12の上に固体電解質層11が形成された図9に示される正極板と、図8に示される負極板とを、固体電解質層11を介して正極活物質層12と負極活物質層14が対向するように重ねて、電池部材10とする。   As shown in FIG. 10, the positive electrode plate shown in FIG. 9 in which the solid electrolyte layer 11 is formed on the positive electrode active material layer 12 and the negative electrode plate shown in FIG. 8 are connected to the positive electrode via the solid electrolyte layer 11. The battery member 10 is formed by overlapping the active material layer 12 and the negative electrode active material layer 14 so as to face each other.

もしくは、電池部材10は、以下の構成であってもよい。   Alternatively, the battery member 10 may have the following configuration.

図11は、製造過程における電池部材10の構成部材の概略構成を示す断面図である。   FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the constituent members of the battery member 10 in the manufacturing process.

図11に示すように、負極活物質層14の上に、固体電解質層11を形成する。   As shown in FIG. 11, the solid electrolyte layer 11 is formed on the negative electrode active material layer 14.

図12は、電池部材10の概略構成を示す断面図である。   FIG. 12 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the battery member 10.

図12に示すように、負極活物質層14の上に固体電解質層11が形成された図7に示される正極板と、図11に示される負極板とを、固体電解質層11を介して正極活物質層12と負極活物質層14が対向するように重ねて、電池部材10とする。   As shown in FIG. 12, the positive electrode plate shown in FIG. 7 in which the solid electrolyte layer 11 is formed on the negative electrode active material layer 14 and the negative electrode plate shown in FIG. 11 are connected to the positive electrode via the solid electrolyte layer 11. The battery member 10 is formed by overlapping the active material layer 12 and the negative electrode active material layer 14 so as to face each other.

図13は、製造される電池の概略構成を示す断面図である。   FIG. 13 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a manufactured battery.

実施の形態1におけるプレス部100により、図10または図12に示される電池部材10を加圧圧迫する(プレス工程)。これにより、図13に示される発電要素(単電池)が製造される。   The battery member 10 shown in FIG. 10 or FIG. 12 is pressed and pressed by the press unit 100 in the first embodiment (pressing process). Thereby, the electric power generation element (unit cell) shown in FIG. 13 is manufactured.

なお、図10または図12に示される構成であれば、上述の図3に示した電池製造装置1100におけるプローブ部211は、例えば、正極集電体13と負極集電体15とに接続されてもよい。   10 or 12, the probe unit 211 in the battery manufacturing apparatus 1100 shown in FIG. 3 is connected to the positive electrode current collector 13 and the negative electrode current collector 15, for example. Also good.

もしくは、電池部材10は、以下の構成であってもよい。   Alternatively, the battery member 10 may have the following configuration.

図14は、電池部材10の概略構成を示す断面図である。   FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the battery member 10.

図14(a)は、正極活物質層12上に固体電解質層11が塗布された場合の構成を示す。   FIG. 14A shows a configuration when the solid electrolyte layer 11 is applied on the positive electrode active material layer 12.

図14(b)は、負極活物質層14上に固体電解質層11が塗布された場合の構成を示す。   FIG. 14B shows a configuration when the solid electrolyte layer 11 is applied on the negative electrode active material layer 14.

図14に示されるように、電池部材10は、バイポーラ構造の電池であってもよい。すなわち、電池部材10は、図14のように、上端の集電体としては、負極集電体15が用いられる。また、下端の集電体としては、正極集電体13が用いられる。これら以外の集電体として、バイポーラ集電体16が用いられる。バイポーラ集電体16の両面に、正極および負極の活物質層が形成される。電池部材10は、このように形成された複数の電池を直列に接続した構造であってもよい。バイポーラ集電体16は、単一の部材であってもよい。もしくは、バイポーラ集電体16は、2層以上の集電体の接着・接合・重ね合わせなどからなる集電体であってもよい。   As shown in FIG. 14, the battery member 10 may be a battery having a bipolar structure. That is, as shown in FIG. 14, the battery member 10 uses the negative electrode current collector 15 as the upper end current collector. Further, the positive electrode current collector 13 is used as the current collector at the lower end. A bipolar current collector 16 is used as a current collector other than these. Positive and negative active material layers are formed on both surfaces of the bipolar current collector 16. The battery member 10 may have a structure in which a plurality of batteries formed in this way are connected in series. The bipolar current collector 16 may be a single member. Alternatively, the bipolar current collector 16 may be a current collector formed by adhering, joining, or superposing two or more current collectors.

なお、図14の構成であれば、上述の図3に示した電池製造装置1100におけるプローブ部211は、例えば、負極集電体15と正極集電体13とに接続されてもよい。   14, the probe unit 211 in the battery manufacturing apparatus 1100 illustrated in FIG. 3 may be connected to the negative electrode current collector 15 and the positive electrode current collector 13, for example.

もしくは、電池部材10は、以下の構成であってもよい。   Alternatively, the battery member 10 may have the following configuration.

図15は、電池部材10の概略構成を示す断面図である。   FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the battery member 10.

図15(a)は、図9に示される正極板を用いた場合の構成を示す。   FIG. 15A shows a configuration when the positive electrode plate shown in FIG. 9 is used.

図15(b)は、図11に示される負極板を用いた場合の構成を示す。   FIG. 15B shows a configuration when the negative electrode plate shown in FIG. 11 is used.

図15に示されるように、電池部材10は、集電体の片面に活物質層と固体電解質層11とが積層された積層体であってもよい。図15のように、活物質層が形成されていない側の固体電解質層11に、測定用対極17(例えば、補助金属板、金属箔、など)を当てる。その状態で加圧を行うことで、電気的測定を行うことができる。なお、例えば、対極側に活物質層がない状態で、測定のための充電を行うことによる不具合は、充電電流を微小な電流とすることで無視できる。   As shown in FIG. 15, the battery member 10 may be a laminate in which an active material layer and a solid electrolyte layer 11 are laminated on one side of a current collector. As shown in FIG. 15, a measurement counter electrode 17 (for example, an auxiliary metal plate, a metal foil, or the like) is applied to the solid electrolyte layer 11 on the side where the active material layer is not formed. Electrical measurement can be performed by applying pressure in this state. Note that, for example, a problem caused by charging for measurement in a state where there is no active material layer on the counter electrode side can be ignored by setting the charging current to a minute current.

なお、図15の構成であれば、上述の図3に示した電池製造装置1100におけるプローブ部211は、例えば、集電体と測定用対極17とに接続されてもよい。   15, the probe unit 211 in the battery manufacturing apparatus 1100 shown in FIG. 3 described above may be connected to the current collector and the counter electrode 17 for measurement, for example.

以上のように、実施の形態1においては、電池部材10は、固体電解質を含んでもよい。   As described above, in Embodiment 1, the battery member 10 may include a solid electrolyte.

また、実施の形態1においては、電池部材10は、固体電解質を含む固体電解質層と、正極材料を含む正極材層(例えば、正極活物質層)と負極材料を含む負極材層(例えば、負極活物質層)とのうちの少なくとも1つと、が積層されてなる積層体を含んでもよい。   In Embodiment 1, the battery member 10 includes a solid electrolyte layer including a solid electrolyte, a positive electrode material layer including a positive electrode material (for example, a positive electrode active material layer), and a negative electrode material layer including a negative electrode material (for example, a negative electrode). A layered product in which at least one of the active material layers is laminated may be included.

以上の構成によれば、過不足無く、固体電解質と電極材料との積層体のプレスを行うことができる。すなわち、例えば、プレスが過度になされることにより、当該積層体が損傷することを回避できる。また、例えば、プレスが不十分であることにより、電池部材10の内部の固体電解質と電極材料の密度、または、固体電解質と電極材料との密着性が不十分となることを回避できる。   According to the above configuration, the laminate of the solid electrolyte and the electrode material can be pressed without excess or deficiency. That is, for example, it can be avoided that the laminate is damaged by excessive pressing. Moreover, for example, it can be avoided that the density of the solid electrolyte and the electrode material inside the battery member 10 or the adhesion between the solid electrolyte and the electrode material becomes insufficient due to insufficient press.

固体電解質を含む電池である全固体電池では、電解液の代わりに固体電解質を用いるため、正極と負極と固体電解質との接合状態がより重要となる。全固体電池は、薄膜積層プロセスによっても形成可能であるが、塗工プロセスを用いる場合には、より生産性に優れる。塗工プロセスでは、塗工した各層の密度を高めるために、プレスを行う。また、塗工プロセスでは、正極材層と負極材層と固体電解質層とを密着させるために、プレスを行う。これらの塗工プロセスのプレスにおいて、本開示の構成であれば、過不足の無いプレスを行うことができる。   In an all-solid-state battery that is a battery including a solid electrolyte, a solid electrolyte is used instead of an electrolytic solution, and therefore, the bonding state of the positive electrode, the negative electrode, and the solid electrolyte becomes more important. An all-solid-state battery can be formed by a thin film lamination process, but is more productive when using a coating process. In the coating process, pressing is performed to increase the density of each coated layer. In the coating process, pressing is performed in order to adhere the positive electrode material layer, the negative electrode material layer, and the solid electrolyte layer. In the press of these coating processes, if it is the structure of this indication, a press without excess and deficiency can be performed.

なお、実施の形態1の電池製造方法は、さらに、以下の工程を包含してもよい。   The battery manufacturing method of Embodiment 1 may further include the following steps.

すなわち、実施の形態1の電池製造方法は、正極集電体上に正極材層を形成する正極板作製工程と、負極集電体上に負極材層を形成する負極板作製工程と、正極材層と負極材層のいずれかの上に固体電解質層を形成する固体電解質層作製工程と、固体電解質層を介して正極材層と負極材層を対向させることで積層体を作製する積層体作製工程と、集電体の両側から加圧圧迫して積層体を接合する積層体加圧工程と、を包含してもよい。   That is, the battery manufacturing method of Embodiment 1 includes a positive electrode plate manufacturing step of forming a positive electrode material layer on the positive electrode current collector, a negative electrode plate manufacturing step of forming a negative electrode material layer on the negative electrode current collector, and a positive electrode material. A solid electrolyte layer forming step of forming a solid electrolyte layer on one of the layer and the negative electrode material layer, and a laminate manufacturing method of manufacturing a laminate by facing the positive electrode material layer and the negative electrode material layer through the solid electrolyte layer You may include the process and the laminated body pressurization process which pressurizes and compresses from both sides of a collector, and joins a laminated body.

もしくは、積層体作製工程は、固体電解質層の両側に正極材層と負極材層とを形成する工程と、正極材層の外側に更に正極集電体を形成する工程と、負極材層の外側に更に負極集電体を形成する工程と、からなる工程であってもよい。   Alternatively, the laminate manufacturing step includes a step of forming a positive electrode material layer and a negative electrode material layer on both sides of the solid electrolyte layer, a step of further forming a positive electrode current collector outside the positive electrode material layer, and an outer side of the negative electrode material layer. And a step of further forming a negative electrode current collector.

(実施の形態2)
以下、実施の形態2が説明される。上述の実施の形態1と重複する説明は、適宜、省略される。
(Embodiment 2)
Hereinafter, the second embodiment will be described. The description overlapping with the above-described first embodiment is omitted as appropriate.

図16は、実施の形態2における電池製造装置2000の概略構成を示す図である。   FIG. 16 is a diagram illustrating a schematic configuration of the battery manufacturing apparatus 2000 according to the second embodiment.

実施の形態2における電池製造装置2000は、上述の実施の形態1における電池製造装置1000の構成に加えて、さらに、下記の構成を備える。   In addition to the configuration of battery manufacturing apparatus 1000 in the first embodiment described above, battery manufacturing apparatus 2000 in the second embodiment further includes the following configuration.

すなわち、実施の形態2における電池製造装置2000は、さらに、電流印加部400を備える。   That is, battery manufacturing apparatus 2000 according to Embodiment 2 further includes current application unit 400.

電流印加部400は、電池部材10に電流を印加する。電流印加部400は、時点tv1から、電池部材10に所定電流を印加する。 The current application unit 400 applies a current to the battery member 10. The current application unit 400 applies a predetermined current to the battery member 10 from the time point tv1 .

制御部300は、時点tv1よりも後の期間に、プレス部100による電池部材10へのプレス圧力の経時的な増加を実行する。 The control unit 300 increases the press pressure applied to the battery member 10 by the press unit 100 over time in a period after the time point tv1 .

ここで、実施の形態2においては、測定部200により測定される特性は、電圧である。   Here, in the second embodiment, the characteristic measured by the measurement unit 200 is a voltage.

制御部300は、時点tv2において、プレス圧力の経時的な増加を停止する。時点tv2は、測定結果である測定電圧値が所定電圧値以下となる時点である。 The controller 300 stops increasing the press pressure with time at the time point tv2 . The time point tv2 is a time point when the measurement voltage value that is the measurement result becomes equal to or less than the predetermined voltage value.

図17は、実施の形態2における電池製造方法を示すフローチャートである。   FIG. 17 is a flowchart showing a battery manufacturing method according to the second embodiment.

実施の形態2における電池製造方法は、上述の実施の形態1における電池製造方法の工程に加えて、さらに、下記の工程を備える。   The battery manufacturing method in Embodiment 2 further includes the following steps in addition to the steps of the battery manufacturing method in Embodiment 1 described above.

すなわち、実施の形態2における電池製造方法は、実施の形態2における電池製造装置2000を用いた電池製造方法である。例えば、実施の形態2における電池製造方法は、実施の形態2における電池製造装置2000において実行される電池製造方法である。   That is, the battery manufacturing method in the second embodiment is a battery manufacturing method using the battery manufacturing apparatus 2000 in the second embodiment. For example, the battery manufacturing method in the second embodiment is a battery manufacturing method executed in the battery manufacturing apparatus 2000 in the second embodiment.

実施の形態2における電池製造方法は、さらに、電流印加工程S2002(=工程(d))を包含する。   The battery manufacturing method in the second embodiment further includes a current application step S2002 (= step (d)).

電流印加工程S2002は、電流印加部400により、時点tv1から、電池部材10に所定電流を印加する工程である。 Current application step S2002 is the current applying unit 400, from the time t v1, a step of applying a predetermined current to the battery member 10.

実施の形態2における電池製造方法においては、制御工程は、プレス圧力増加工程S2004(=工程(C11))と、プレス圧力増加停止工程S2006(=工程(C12))と、を含む。   In the battery manufacturing method according to the second embodiment, the control process includes a press pressure increase process S2004 (= process (C11)) and a press pressure increase stop process S2006 (= process (C12)).

プレス圧力増加工程S2004は、制御部300により、時点tv1よりも後の期間に、プレス部100による電池部材10へのプレス圧力の経時的な増加を実行する工程である。 In the press pressure increasing step S2004, the control unit 300 executes a time-dependent increase in the press pressure applied to the battery member 10 by the press unit 100 during a period after the time point tv1 .

ここで、実施の形態2においては、測定工程S2003およびS2009において、測定部200により測定される特性は、電圧である。   Here, in the second embodiment, the characteristic measured by the measurement unit 200 in the measurement steps S2003 and S2009 is a voltage.

プレス圧力増加停止工程S2006は、制御部300により、時点tv2において、プレス圧力の経時的な増加を停止する工程である。時点tv2は、測定結果である測定電圧値が所定電圧値以下となる時点である。 The press pressure increase stop step S2006 is a step in which the control unit 300 stops increasing the press pressure with time at the time point tv2 . The time point tv2 is a time point when the measurement voltage value that is the measurement result becomes equal to or less than the predetermined voltage value.

以上の製造装置または製造方法によれば、より精度良く、電池部材10のプレスが過度となることを回避することができる。   According to the above manufacturing apparatus or manufacturing method, it is possible to avoid excessive pressing of the battery member 10 with higher accuracy.

なお、電流印加部400は、例えば、電流源およびリード線を備えてもよい。すなわち、電流印加部400は、リード線を通じて、電池部材10に電流を印加してもよい。このとき、リード線は、例えば、プローブ部211が接続されうる部分(例えば、集電体または測定用対極)に、接続されてもよい。   The current application unit 400 may include, for example, a current source and a lead wire. That is, the current application unit 400 may apply a current to the battery member 10 through a lead wire. At this time, the lead wire may be connected to, for example, a portion to which the probe unit 211 can be connected (for example, a current collector or a counter electrode for measurement).

また、電流印加工程S2002は、プレス工程S2001よりも後に実行されてもよい。もしくは、電流印加工程S2002は、プレス工程S2001よりも前に実行されてもよい。   Further, the current application step S2002 may be executed after the pressing step S2001. Or current application process S2002 may be performed before press process S2001.

また、実施の形態2における電池製造方法においては、制御工程は、プレス圧力増加工程S2004とプレス圧力増加停止工程S2006との間に、判定工程S2005を含んでもよい。   In the battery manufacturing method according to the second embodiment, the control step may include a determination step S2005 between the press pressure increase step S2004 and the press pressure increase stop step S2006.

判定工程S2005は、測定電圧値が所定電圧値以下であるか否かを判定する工程である。   Determination step S2005 is a step of determining whether or not the measured voltage value is equal to or less than a predetermined voltage value.

判定工程S2005の判定結果が「Yes」である場合には、プレス圧力増加停止工程S2006を実行する。   When the determination result of the determination step S2005 is “Yes”, the press pressure increase stop step S2006 is executed.

判定工程S2005の判定結果が「No」である場合には、例えば、測定工程S2003から再度実行してもよい。   When the determination result in the determination step S2005 is “No”, for example, the measurement step S2003 may be executed again.

また、実施の形態2における電池製造装置2000において、制御部300は、時点tv2から、時点tv2よりも後の時点である時点tv3まで、プレス圧力を一定の圧力に維持してもよい。 Further, in the battery manufacturing apparatus 2000 according to the second embodiment, the control unit 300 from the time t v2, until time t v3 is a time point later than the time t v2, may be maintained pressing pressure to a certain pressure .

言い換えれば、実施の形態2における電池製造方法においては、制御工程は、さらに、プレス圧力維持工程S2007(=工程(C13))を含んでもよい。   In other words, in the battery manufacturing method according to Embodiment 2, the control step may further include a press pressure maintaining step S2007 (= step (C13)).

プレス圧力維持工程S2007は、制御部300により、時点tv2から、時点tv2よりも後の時点である時点tv3まで、プレス圧力を一定の圧力に維持する工程である。 The press pressure maintaining step S2007 is a step of maintaining the press pressure at a constant pressure by the control unit 300 from the time point tv2 to the time point tv3 that is a time point later than the time point tv2 .

以上の製造装置または製造方法によれば、より精度良く、電池部材10のプレスが不十分となることを回避することができる。   According to the above manufacturing apparatus or manufacturing method, it is possible to avoid the press of the battery member 10 being insufficient with higher accuracy.

また、実施の形態2における電池製造装置2000において、制御部300は、時点tv2よりも後の時点である時点tv3において、プレス部100による電池部材10へのプレスを停止させてもよい。 Further, in the battery manufacturing apparatus 2000 according to the second embodiment, the control unit 300, at time t v3 is a time point later than the time t v2, it may stop the press to the battery member 10 by the press section 100.

電流印加部400は、時点tv1から、時点tv3よりも後の時点である時点tv4まで、電池部材10に所定電流を印加してもよい。 The current application unit 400 may apply a predetermined current to the battery member 10 from the time point tv1 to the time point tv4 that is a time point after the time point tv3 .

制御部300は、時点tv3から時点tv4までの期間において、測定電圧値が所定電圧値よりも大きくなった場合には、プレス部100による電池部材10へのプレスを再開してもよい。 The control unit 300 may resume pressing the battery member 10 by the pressing unit 100 when the measured voltage value becomes larger than the predetermined voltage value in the period from the time point tv3 to the time point tv4 .

言い換えれば、実施の形態2における電池製造方法においては、制御工程は、さらに、プレス停止工程S2008(=工程(C14))と、プレス再開工程S2011(=工程(C15))と、を含んでもよい。   In other words, in the battery manufacturing method according to the second embodiment, the control step may further include a press stop step S2008 (= step (C14)) and a press restart step S2011 (= step (C15)). .

プレス停止工程S2008は、制御部300により、時点tv2よりも後の時点である時点tv3において、プレス部100による電池部材10へのプレスを停止させる工程である。 Press stop step S2008 by the control unit 300, at time t v3 is a time point later than the time t v2, it is a step for stopping the press to the battery member 10 by the press section 100.

電流印加工程S2002においては、電流印加部400は、時点tv1から、時点tv3よりも後の時点である時点tv4まで、電池部材10に所定電流を印加してもよい。 In the current application step S2002, the current application unit 400 may apply a predetermined current to the battery member 10 from the time point tv1 to the time point tv4 that is a time point later than the time point tv3 .

プレス再開工程S2011は、制御部300により、時点tv3から時点tv4までの期間において、測定電圧値が所定電圧値よりも大きくなった場合には、プレス部100による電池部材10へのプレスを再開する工程である。 In the press resuming step S2011, when the measured voltage value becomes larger than the predetermined voltage value by the control unit 300 during the period from the time point tv3 to the time point tv4 , the pressing to the battery member 10 by the pressing unit 100 is performed. It is a process to resume.

以上の製造装置または製造方法によれば、加圧解放後に、電池部材10の安定状態を確認することができる。これにより、例えば、加圧解放後に、電池部材10の安定状態が確認されない場合には、再度、電池部材10のプレスを行うことができる。したがって、より精度良く、電池部材10のプレスが不十分となることを回避することができる。   According to the above manufacturing apparatus or manufacturing method, the stable state of the battery member 10 can be confirmed after releasing the pressure. Thereby, for example, when the stable state of the battery member 10 is not confirmed after pressure release, the battery member 10 can be pressed again. Therefore, it is possible to avoid the battery member 10 from being insufficiently pressed with higher accuracy.

なお、プレス再開工程S2011は、例えば、プレス工程S2001から、再度、図17に示される各工程を実行してもよい。   In the press restart process S2011, for example, each process shown in FIG. 17 may be executed again from the press process S2001.

また、実施の形態2における電池製造方法においては、制御工程は、プレス停止工程S2008とプレス再開工程S2011との間に、測定工程S2009と判定工程S2010とを含んでもよい。   In the battery manufacturing method according to the second embodiment, the control process may include a measurement process S2009 and a determination process S2010 between the press stop process S2008 and the press restart process S2011.

判定工程S2010は、測定電圧値が所定電圧値よりも大きいか否かを判定する工程である。   Determination step S2010 is a step of determining whether or not the measured voltage value is greater than a predetermined voltage value.

判定工程S2010の判定結果が「Yes」である場合には、プレス再開工程S2011を実行する。   When the determination result of the determination step S2010 is “Yes”, the press resumption step S2011 is executed.

判定工程S2010の判定結果が「No」である場合には、例えば、制御工程を終了してもよい。   When the determination result of the determination step S2010 is “No”, for example, the control step may be terminated.

図18は、実施の形態2における電池製造方法を実行した際の測定電圧値を示す図である。   FIG. 18 is a diagram showing measured voltage values when the battery manufacturing method according to Embodiment 2 is executed.

図18における時点tpは、電池部材10に加圧が開始される時点である。加圧開始時(tp)には、正極と負極の電気的接触が弱い。このため、電池として機能せず、充電前の段階で所定の電圧が出ない。すなわち、測定電圧値としては、ごく小さな電圧を示す。   A time point tp in FIG. 18 is a time point when the pressurization of the battery member 10 is started. At the start of pressurization (tp), the electrical contact between the positive electrode and the negative electrode is weak. For this reason, it does not function as a battery, and a predetermined voltage does not appear in the stage before charging. That is, the measurement voltage value is a very small voltage.

図18における時点tv1は、電池部材10への所定電流C1(mA)の印加が開始される時点である。時点tv1から、電池部材10の設計容量D(mAh)に対して、例えば、100分の1の電流C1(mA)で充電を行う(すなわち、C1=D/100)。このとき、端子間の上限電圧は、Vh(V)に制限するものとする。 A time point tv1 in FIG. 18 is a time point at which application of the predetermined current C1 (mA) to the battery member 10 is started. From the time point tv1 , the design capacity D (mAh) of the battery member 10 is charged with, for example, a current C1 (mA) of 1/100 (ie, C1 = D / 100). At this time, the upper limit voltage between the terminals is limited to Vh (V).

加圧圧力を高めていくと、正極と負極とが、電気的に接触する。このため、充電前(所定電流C1の印加前)の段階で、数Vの電圧を示す。その後、電池としての起電力V0を有するようになる(tv1)。 As the pressure is increased, the positive electrode and the negative electrode come into electrical contact. For this reason, a voltage of several volts is shown before charging (before application of the predetermined current C1). After that, the battery has an electromotive force V0 (t v1 ).

しかし、この段階では、加圧が不十分なため、電池部材10の内部抵抗が高い。このため、充電電流を印加すると電圧は大きく上昇する(V1)。このとき、場合によっては、測定電圧値が、端子間の上限電圧(Vh)に達してしまう。もし、測定電圧値が、端子間の上限電圧に達した場合には、印加電流値を低減して、端子間の電圧上限以下になるようにする。   However, at this stage, since the pressurization is insufficient, the internal resistance of the battery member 10 is high. For this reason, when the charging current is applied, the voltage greatly increases (V1). At this time, in some cases, the measured voltage value reaches the upper limit voltage (Vh) between the terminals. If the measured voltage value reaches the upper limit voltage between the terminals, the applied current value is reduced so that it is not more than the upper limit voltage between the terminals.

加圧時間を延長または加圧圧力を高めると、電池部材10の内部の粒子間接続が良好になっていく。このため、充電電流を印加しても、端子間の電圧の上昇が徐々に小さくなる。   When the pressurization time is extended or the pressurization pressure is increased, the interparticle connection inside the battery member 10 becomes better. For this reason, even if a charging current is applied, the voltage increase between the terminals is gradually reduced.

図18における時点tv2は、測定電圧値が所定電圧値(V2)となる時点である。図18における時点tv3は、加圧が停止される時点である。測定電圧値(端子間電圧)が所定の値(v2)になった時点(tv2)から、所定の時間、加圧圧力を一定に保つ。その後、電池部材10を加圧から開放する(tv3)。これにより、過不足のない良好な加圧状態で、電池部材10を作製することができる。 A time point tv2 in FIG. 18 is a time point when the measured voltage value becomes the predetermined voltage value (V2). A time point tv3 in FIG. 18 is a time point when the pressurization is stopped. The pressurization pressure is kept constant for a predetermined time from the time (t v2 ) when the measured voltage value (terminal voltage) reaches the predetermined value (v2). Thereafter, the battery member 10 is released from the pressure (t v3 ). Thereby, the battery member 10 can be produced in a good pressure state without excess or deficiency.

図18における時点tv4は、電池部材10への所定電流C1の印加が停止される時点である。電池部材10を加圧から開放した後、時点tv4まで電流印加する。これにより、圧力解放後の接合の安定状態を確認することができる。電池部材10を加圧から開放した際に(tv3〜tv4)、測定電圧値が上昇する場合には、同様に、再度、加圧を行うことができる。 A time point tv4 in FIG. 18 is a time point when the application of the predetermined current C1 to the battery member 10 is stopped. After the battery member 10 is released from pressurization, a current is applied until the time point tv4 . Thereby, the stable state of the joint after pressure release can be confirmed. When the battery member 10 is released from pressurization (t v3 to t v4 ), pressurization can be performed again in the same manner when the measured voltage value increases.

電池部材10に印加する電流は、図18のような、直流電流であってもよい。もしくは、電池部材10に印加する電流は、その他の波形の電流であってもよい。   The current applied to the battery member 10 may be a direct current as shown in FIG. Alternatively, the current applied to the battery member 10 may be another waveform current.

図19は、実施の形態2における電池製造方法を実行した際の測定電圧値を示す図である。   FIG. 19 is a diagram showing measured voltage values when the battery manufacturing method according to Embodiment 2 is executed.

図19は、電池部材10に印加する電流として、所定電流値C1を振幅とする矩形波の電流が用いられる例を示す。図19のような矩形電流を印加した場合には、測定電圧値は、電流印加に呼応した変動を繰り返す。例えば、最初の矩形電流印加においては、図19に示すように、電圧はv10からv1sに急速に上昇した後、v1eまで緩やかに上昇する。その後、電流印加を中断すると、v20まで低下して、次の矩形電流印加を迎える。電池部材10を加圧から開放するタイミングは、例えば、電流印加を中断する過程で、電圧が所定の値以下になったタイミングであってもよい。もしくは、vns−vn0あるいはvne−vnsが、所定の値以下になったときに、電池部材10を加圧から開放するとしてもよい。   FIG. 19 shows an example in which a rectangular wave current having an amplitude of a predetermined current value C <b> 1 is used as the current applied to the battery member 10. When a rectangular current as shown in FIG. 19 is applied, the measured voltage value repeatedly fluctuates in response to the current application. For example, in the first rectangular current application, as shown in FIG. 19, the voltage rapidly rises from v10 to v1s and then gradually rises to v1e. Thereafter, when the current application is interrupted, the voltage drops to v20, and the next rectangular current application is reached. The timing at which the battery member 10 is released from pressurization may be, for example, the timing at which the voltage becomes a predetermined value or less in the process of interrupting current application. Alternatively, the battery member 10 may be released from the pressurization when vns−vn0 or vne−vns is equal to or less than a predetermined value.

(実施の形態3)
以下、実施の形態3が説明される。上述の実施の形態1または実施の形態2と重複する説明は、適宜、省略される。
(Embodiment 3)
The third embodiment will be described below. The description overlapping with the first embodiment or the second embodiment is omitted as appropriate.

図20は、実施の形態3における電池製造装置3000の概略構成を示す図である。   FIG. 20 is a diagram showing a schematic configuration of battery manufacturing apparatus 3000 in the third embodiment.

実施の形態3における電池製造装置3000は、上述の実施の形態1における電池製造装置1000の構成に加えて、さらに、下記の構成を備える。   In addition to the configuration of battery manufacturing apparatus 1000 in the first embodiment described above, battery manufacturing apparatus 3000 in the third embodiment further includes the following configuration.

すなわち、実施の形態3における電池製造装置3000は、さらに、電圧印加部500を備える。   That is, battery manufacturing apparatus 3000 according to Embodiment 3 further includes voltage application unit 500.

電圧印加部500は、電池部材10に電圧を印加する。電圧印加部500は、時点ti1から、電池部材10に所定電圧を印加する。 The voltage application unit 500 applies a voltage to the battery member 10. The voltage application unit 500 applies a predetermined voltage to the battery member 10 from the time point t i1 .

制御部300は、時点ti1よりも後の期間に、プレス部100による電池部材10へのプレス圧力の経時的な増加を実行する。 The control unit 300 increases the press pressure applied to the battery member 10 by the press unit 100 over time in a period after the time point t i1 .

ここで、実施の形態3においては、測定部200により測定される特性は、電流である。   Here, in the third embodiment, the characteristic measured by the measurement unit 200 is current.

制御部300は、時点ti2において、プレス圧力の経時的な増加を停止する。時点ti2は、測定結果である測定電流値が所定電流値以上となる時点である。 The controller 300 stops increasing the press pressure with time at the time point t i2 . The time point t i2 is a time point when the measured current value as the measurement result is equal to or greater than the predetermined current value.

図21は、実施の形態3における電池製造方法を示すフローチャートである。   FIG. 21 is a flowchart showing the battery manufacturing method according to the third embodiment.

実施の形態3における電池製造方法は、上述の実施の形態1における電池製造方法の工程に加えて、さらに、下記の工程を備える。   The battery manufacturing method in Embodiment 3 further includes the following steps in addition to the steps of the battery manufacturing method in Embodiment 1 described above.

すなわち、実施の形態3における電池製造方法は、実施の形態3における電池製造装置3000を用いた電池製造方法である。例えば、実施の形態3における電池製造方法は、実施の形態3における電池製造装置3000において実行される電池製造方法である。   That is, the battery manufacturing method in the third embodiment is a battery manufacturing method using the battery manufacturing apparatus 3000 in the third embodiment. For example, the battery manufacturing method in the third embodiment is a battery manufacturing method executed in the battery manufacturing apparatus 3000 in the third embodiment.

実施の形態3における電池製造方法は、さらに、電圧印加工程S3002(=工程(e))を包含する。   The battery manufacturing method in the third embodiment further includes a voltage application step S3002 (= step (e)).

電圧印加工程S3002は、電圧印加部500により、時点ti1から、電池部材10に所定電圧を印加する工程である。 The voltage application step S3002 is a step of applying a predetermined voltage to the battery member 10 from the time t i1 by the voltage application unit 500.

実施の形態3における電池製造方法においては、制御工程は、プレス圧力増加工程S3004(=工程(C21))と、プレス圧力増加停止工程S3006(=工程(C22))と、を含む。   In the battery manufacturing method according to the third embodiment, the control step includes a press pressure increasing step S3004 (= step (C21)) and a press pressure increase stopping step S3006 (= step (C22)).

プレス圧力増加工程S3004は、制御部300により、時点ti1よりも後の期間に、プレス部100による電池部材10へのプレス圧力の経時的な増加を実行する工程である。 In the press pressure increasing step S3004, the control unit 300 executes a time-dependent increase in the press pressure applied to the battery member 10 by the press unit 100 during a period after the time point t i1 .

ここで、実施の形態3においては、測定工程S3003およびS3009において、測定部200により測定される特性は、電流である。   Here, in the third embodiment, the characteristic measured by the measurement unit 200 in the measurement steps S3003 and S3009 is a current.

プレス圧力増加停止工程S3006は、制御部300により、時点ti2において、プレス圧力の経時的な増加を停止する工程である。時点ti2は、測定結果である測定電流値が所定電流値以上となる時点である。 Pressing pressure increased stopping step S3006 by the control unit 300, at time t i2, a step of stopping the increase over time of the pressing pressure. The time point t i2 is a time point when the measured current value as the measurement result is equal to or greater than the predetermined current value.

以上の製造装置または製造方法によれば、より精度良く、電池部材10のプレスが過度となることを回避することができる。   According to the above manufacturing apparatus or manufacturing method, it is possible to avoid excessive pressing of the battery member 10 with higher accuracy.

なお、電圧印加部500は、例えば、電圧源およびリード線を備えてもよい。すなわち、電圧印加部500は、リード線を通じて、電池部材10に電圧を印加してもよい。このとき、リード線は、例えば、プローブ部211が接続されうる部分(例えば、集電体または測定用対極)に、接続されてもよい。   Note that the voltage application unit 500 may include, for example, a voltage source and a lead wire. That is, the voltage application unit 500 may apply a voltage to the battery member 10 through a lead wire. At this time, the lead wire may be connected to, for example, a portion to which the probe unit 211 can be connected (for example, a current collector or a counter electrode for measurement).

また、電圧印加工程S3002は、プレス工程S3001よりも後に実行されてもよい。もしくは、電圧印加工程S3002は、プレス工程S3001よりも前に実行されてもよい。   Further, the voltage application step S3002 may be executed after the pressing step S3001. Or voltage application process S3002 may be performed before press process S3001.

また、実施の形態3における電池製造方法においては、制御工程は、プレス圧力増加工程S3004とプレス圧力増加停止工程S3006との間に、判定工程S3005を含んでもよい。   In the battery manufacturing method according to Embodiment 3, the control step may include a determination step S3005 between the press pressure increase step S3004 and the press pressure increase stop step S3006.

判定工程S3005は、測定電流値が所定電流値以上であるか否かを判定する工程である。   Determination step S3005 is a step of determining whether or not the measured current value is greater than or equal to a predetermined current value.

判定工程S3005の判定結果が「Yes」である場合には、プレス圧力増加停止工程S3006を実行する。   When the determination result of the determination step S3005 is “Yes”, the press pressure increase stop step S3006 is executed.

判定工程S3005の判定結果が「No」である場合には、例えば、測定工程S3003から再度実行してもよい。   When the determination result of the determination step S3005 is “No”, for example, the measurement step S3003 may be executed again.

また、実施の形態3における電池製造装置3000において、制御部300は、時点ti2から、時点ti2よりも後の時点である時点ti3まで、プレス圧力を一定の圧力に維持してもよい。 In battery manufacturing apparatus 3000 according to Embodiment 3, control unit 300 may maintain the press pressure at a constant pressure from time point t i2 to time point t i3, which is a time point later than time point t i2. .

言い換えれば、実施の形態3における電池製造方法においては、制御工程は、さらに、プレス圧力維持工程S3007(=工程(C23))を含んでもよい。   In other words, in the battery manufacturing method according to Embodiment 3, the control step may further include a press pressure maintaining step S3007 (= step (C23)).

プレス圧力維持工程S3007は、制御部300により、時点ti2から、時点ti2よりも後の時点である時点ti3まで、プレス圧力を一定の圧力に維持する工程である。 The press pressure maintaining step S3007 is a step of maintaining the press pressure at a constant pressure by the control unit 300 from the time point t i2 to a time point t i3 that is a time point after the time point t i2 .

以上の製造装置または製造方法によれば、より精度良く、電池部材のプレスが不十分となることを回避することができる。   According to the above manufacturing apparatus or manufacturing method, it is possible to avoid the battery member from being insufficiently pressed with higher accuracy.

また、実施の形態3における電池製造装置3000において、制御部300は、時点ti2よりも後の時点である時点ti3において、プレス部100による電池部材10へのプレスを停止させてもよい。 In battery manufacturing apparatus 3000 in the third embodiment, control unit 300 may stop pressing of battery member 10 by pressing unit 100 at time t i3 , which is a time after time t i2 .

電圧印加部500は、時点ti1から、時点ti3よりも後の時点である時点ti4まで、電池部材10に所定電圧を印加してもよい。 The voltage application unit 500 may apply a predetermined voltage to the battery member 10 from the time point t i1 to a time point t i4 that is later than the time point t i3 .

制御部300は、時点ti3から時点ti4までの期間において、測定電流値が所定電流値よりも小さくなった場合には、プレス部100による電池部材10へのプレスを再開してもよい。 The control unit 300 may resume pressing the battery member 10 by the pressing unit 100 when the measured current value becomes smaller than the predetermined current value during the period from the time point t i3 to the time point t i4 .

言い換えれば、実施の形態3における電池製造方法においては、制御工程は、さらに、プレス停止工程S3008(=工程(C24))と、プレス再開工程S3011(=工程(C25))と、を含んでもよい。   In other words, in the battery manufacturing method according to Embodiment 3, the control step may further include a press stop step S3008 (= step (C24)) and a press resumption step S3011 (= step (C25)). .

プレス停止工程S3008は、制御部300により、時点ti2よりも後の時点である時点ti3において、プレス部100による電池部材10へのプレスを停止させる工程である。 The press stop process S3008 is a process in which the control unit 300 stops the press of the press unit 100 on the battery member 10 at a time point t i3 , which is a time point after the time point t i2 .

電圧印加工程S3002においては、電圧印加部500は、時点ti1から、時点ti3よりも後の時点である時点ti4まで、電池部材10に所定電圧を印加してもよい。 In the voltage application step S3002, the voltage application unit 500 may apply a predetermined voltage to the battery member 10 from the time point t i1 to the time point t i4 that is later than the time point t i3 .

プレス再開工程S3011は、制御部300により、時点ti3から時点ti4までの期間において、測定電流値が所定電流値よりも小さくなった場合には、プレス部100による電池部材10へのプレスを再開する工程である。 In the press resuming step S3011, when the measured current value becomes smaller than the predetermined current value by the control unit 300 during the period from the time point t i3 to the time point t i4 , the press unit 100 presses the battery member 10. It is a process to resume.

以上の製造装置または製造方法によれば、加圧解放後に、電池部材10の安定状態を確認することができる。これにより、例えば、加圧解放後に、電池部材10の安定状態が確認されない場合には、再度、電池部材10のプレスを行うことができる。したがって、より精度良く、電池部材10のプレスが不十分となることを回避することができる。   According to the above manufacturing apparatus or manufacturing method, the stable state of the battery member 10 can be confirmed after releasing the pressure. Thereby, for example, when the stable state of the battery member 10 is not confirmed after pressure release, the battery member 10 can be pressed again. Therefore, it is possible to avoid the battery member 10 from being insufficiently pressed with higher accuracy.

なお、プレス再開工程S3011は、例えば、プレス工程S3001から、再度、図21に示される各工程を実行してもよい。   In the press resumption process S3011, for example, each process shown in FIG. 21 may be executed again from the press process S3001.

また、実施の形態3における電池製造方法においては、制御工程は、プレス停止工程S3008とプレス再開工程S3011との間に、測定工程S3009と判定工程S3010とを含んでもよい。   In the battery manufacturing method according to the third embodiment, the control process may include a measurement process S3009 and a determination process S3010 between the press stop process S3008 and the press restart process S3011.

判定工程S3010は、測定電流値が所定電流値よりも小さいか否かを判定する工程である。   Determination step S3010 is a step of determining whether or not the measured current value is smaller than a predetermined current value.

判定工程S3010の判定結果が「Yes」である場合には、プレス再開工程S3011を実行する。   When the determination result of the determination step S3010 is “Yes”, the press resumption step S3011 is executed.

判定工程S3010の判定結果が「No」である場合には、例えば、制御工程を終了してもよい。   When the determination result of the determination step S3010 is “No”, for example, the control step may be terminated.

図22は、実施の形態3における電池製造方法を実行した際の測定電流値を示す図である。   FIG. 22 is a diagram showing measured current values when the battery manufacturing method according to Embodiment 3 is executed.

図22における時点ti1は、電池部材10への所定電圧V1(V)の印加が開始される時点である。時点ti1から、例えば、電池部材10の正極集電体と負極集電体間に、所定の電圧Vo(V)を印加する。このとき、端子間の上限電流は、ih(mA)に制限するものとする。 A time point t i1 in FIG. 22 is a time point at which application of the predetermined voltage V1 (V) to the battery member 10 is started. For example, a predetermined voltage Vo (V) is applied between the positive electrode current collector and the negative electrode current collector of the battery member 10 from the time point t i1 . At this time, the upper limit current between the terminals is limited to ih (mA).

図22における時点tpは、電池部材10に加圧が開始される時点である。加圧開始時(tp)には、正極と負極の電気的接触が弱いため、電流はほとんど流れない。その後、加圧圧力を高めていくと、正極と負極が電気的に接触する。このため、電池部材10に電流が徐々に流れ始める。   A time point tp in FIG. 22 is a time point when the pressurization of the battery member 10 is started. At the start of pressurization (tp), current hardly flows because the electrical contact between the positive electrode and the negative electrode is weak. Thereafter, as the pressurization pressure is increased, the positive electrode and the negative electrode come into electrical contact. For this reason, an electric current begins to flow through the battery member 10 gradually.

しかし、この段階では加圧が不十分なため、電池部材10の内部抵抗が高い。このため、電流値はまだ小さい。更に、加圧時間を延長または加圧圧力を高めると、電池部材10の内部の粒子間接続が良好になっていく。これにより、電池部材10の電流が徐々に上昇する。   However, since the pressurization is insufficient at this stage, the internal resistance of the battery member 10 is high. For this reason, the current value is still small. Furthermore, when the pressurization time is extended or the pressurization pressure is increased, the interparticle connection inside the battery member 10 becomes better. Thereby, the current of the battery member 10 gradually increases.

図22における時点ti2は、測定電流値が所定電流値(i2)となる時点である。図22における時点ti3は、加圧が停止される時点である。測定電流値が所定の値(i2)になった時点(ti2)で、加圧圧力を所定の時間、一定に保つ。その後、電池部材10の加圧を停止し、所定のプログラムに沿って、徐々に弱める(ti3)。これにより、過不足のない良好な加圧状態で、電池部材10を作製することができる。 A time point t i2 in FIG. 22 is a time point when the measured current value becomes the predetermined current value (i2). A time point t i3 in FIG. 22 is a time point when the pressurization is stopped. When the measured current value reaches a predetermined value (i2) (t i2 ), the pressurizing pressure is kept constant for a predetermined time. Thereafter, the pressurization of the battery member 10 is stopped and gradually weakened according to a predetermined program (t i3 ). Thereby, the battery member 10 can be produced in a good pressure state without excess or deficiency.

図22における時点ti4は、電池部材10への所定電圧V1の印加が停止される時点である。電池部材10を加圧から開放した後、時点ti4まで電圧印加する。これにより、圧力解放後の接合の安定状態を確認することができる。電池部材10を加圧から開放した際に(ti3〜ti4)、測定電流値が低下する場合には、同様に、再度、加圧を行うことができる。 A time point ti4 in FIG. 22 is a time point when the application of the predetermined voltage V1 to the battery member 10 is stopped. After the battery member 10 is released from pressurization, a voltage is applied until time t i4 . Thereby, the stable state of the joint after pressure release can be confirmed. When the battery member 10 is released from the pressurization (t i3 to t i4 ), when the measured current value decreases, the pressurization can be performed again in the same manner.

なお、電池部材10に印加する電圧は、図22のような、直流電圧であってもよい。もしくは、電池部材10に印加する電圧は、その他の波形の電圧(例えば、矩形波の電圧)であってもよい。   The voltage applied to the battery member 10 may be a DC voltage as shown in FIG. Alternatively, the voltage applied to the battery member 10 may be another waveform voltage (for example, a rectangular wave voltage).

本開示は、例えば、良好な性能を発現しかつ過剰なプレスで破損することを防ぐことが求められる様々な用途(例えば、電池をはじめとする各種エネルギーデバイス、各種セラミックデバイス、炭素材料デバイス、など)に、好適に利用できる。   The present disclosure can be applied to various applications (for example, various energy devices including batteries, various ceramic devices, carbon material devices, etc.) that are required to exhibit good performance and be prevented from being damaged by excessive press. ) Can be suitably used.

10 電池部材
100 プレス部
200 測定部
300 制御部
400 電流印加部
500 電圧印加部
1000 電池製造装置
1100 電池製造装置
1200 電池製造装置
1300 電池製造装置
1400 電池製造装置
2000 電池製造装置
3000 電池製造装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Battery member 100 Press part 200 Measuring part 300 Control part 400 Current application part 500 Voltage application part 1000 Battery manufacturing apparatus 1100 Battery manufacturing apparatus 1200 Battery manufacturing apparatus 1300 Battery manufacturing apparatus 1400 Battery manufacturing apparatus 2000 Battery manufacturing apparatus 3000 Battery manufacturing apparatus

Claims (14)

電池製造装置を用いた電池製造方法であって、
前記電池製造装置は、プレス部と、測定部と、制御部と、を備え、
前記プレス部により、電池部材をプレスする工程(a)と、
前記工程(a)の後に、前記測定部により、前記プレス部によりプレスされた前記電池部材の特性を測定する工程(b)と、
前記工程(b)の後に、前記制御部により、前記測定部による測定結果に応じて、前記プレス部による前記電池部材へのプレス状態を制御する工程(c)と、
を包含する、
電池製造方法。
A battery manufacturing method using a battery manufacturing apparatus,
The battery manufacturing apparatus includes a press unit, a measurement unit, and a control unit,
A step (a) of pressing the battery member by the pressing unit;
After the step (a), the step (b) of measuring the characteristics of the battery member pressed by the pressing unit by the measuring unit;
After the step (b), the control unit controls the press state of the battery member by the press unit according to the measurement result by the measurement unit;
Including
Battery manufacturing method.
前記工程(c)は、前記制御部により、前記測定結果に応じて、前記プレス部による前記電池部材へのプレス圧力を制御する工程(c1)を含む、
請求項1に記載の電池製造方法。
The step (c) includes a step (c1) of controlling a pressing pressure applied to the battery member by the pressing unit according to the measurement result by the control unit.
The battery manufacturing method according to claim 1.
前記工程(c)は、前記制御部により、前記測定結果に応じて、前記プレス部による前記電池部材へのプレス時間を制御する工程(c2)を含む、
請求項1または2に記載の電池製造方法。
The step (c) includes a step (c2) of controlling a pressing time to the battery member by the pressing unit according to the measurement result by the control unit.
The battery manufacturing method according to claim 1 or 2.
前記工程(b)において、前記測定部により測定される前記特性は、電気的特性である、
請求項1から3のいずれかに記載の電池製造方法。
In the step (b), the characteristic measured by the measurement unit is an electrical characteristic.
The battery manufacturing method according to claim 1.
前記電池製造装置は、前記電池部材に電流を印加する電流印加部を備え、
前記電流印加部により、時点tv1から、前記電池部材に所定電流を印加する工程(d)を包含し、
前記工程(c)は、前記制御部により、前記時点tv1よりも後の期間に、前記プレス部による前記電池部材へのプレス圧力の経時的な増加を実行する工程(c11)を含み、
前記工程(b)において、前記測定部により測定される前記特性は、電圧であり、
前記測定結果である測定電圧値が所定電圧値以下となる時点を時点tv2とすると、
前記工程(c)は、前記制御部により、前記時点tv2において、前記プレス圧力の経時的な増加を停止する工程(c12)を含む、
請求項4に記載の電池製造方法。
The battery manufacturing apparatus includes a current application unit that applies current to the battery member,
Including a step (d) of applying a predetermined current to the battery member from the time point tv1 by the current application unit;
The step (c) includes a step (c11) of executing a time-dependent increase in press pressure to the battery member by the press unit in a period after the time point tv1 by the control unit,
In the step (b), the characteristic measured by the measurement unit is a voltage,
When a time point when the measurement voltage value as the measurement result is equal to or lower than a predetermined voltage value is a time point tv2 ,
The step (c) includes a step (c12) of stopping the increase in the press pressure with time at the time point tv2 by the control unit.
The battery manufacturing method according to claim 4.
前記工程(c)は、前記制御部により、前記時点tv2から、前記時点tv2よりも後の時点である時点tv3まで、前記プレス圧力を一定の圧力に維持する工程(c13)を含む、
請求項5に記載の電池製造方法。
The step (c) by the control unit, from the time point t v2, until said time t v3 is a time point later than the time t v2, comprising a step (c13) for maintaining the pressing pressure to a certain pressure ,
The battery manufacturing method according to claim 5.
前記工程(c)は、前記制御部により、前記時点tv2よりも後の時点である時点tv3において、前記プレス部による前記電池部材へのプレスを停止させる工程(c14)を含み、
前記工程(d)においては、前記電流印加部は、前記時点tv1から、前記時点tv3よりも後の時点である時点tv4まで、前記電池部材に前記所定電流を印加し、
前記工程(c)は、前記制御部により、前記時点tv3から前記時点tv4までの期間において、前記測定電圧値が前記所定電圧値よりも大きくなった場合には、前記プレス部による前記電池部材へのプレスを再開する工程(c15)を含む、
請求項5または6に記載の電池製造方法。
The step (c) includes a step (c14) of stopping the pressing of the battery member by the pressing unit at the time t v3 which is a time after the time t v2 by the control unit,
In the step (d) said current applying unit, said from the time t v1, until time t v4 is the time later than the time point t v3, the predetermined current is applied to the cell components,
The step (c) by the control unit, in a period from the time point t v3 until the time t v4, when the measured voltage value is larger than the predetermined voltage value, the battery according to the press section Including a step (c15) of restarting pressing on the member,
The battery manufacturing method according to claim 5 or 6.
前記電池製造装置は、前記電池部材に電圧を印加する電圧印加部を備え、
前記電圧印加部により、時点ti1から、前記電池部材に所定電圧を印加する工程(e)を包含し、
前記工程(c)は、前記制御部により、前記時点ti1よりも後の期間に、前記プレス部による前記電池部材へのプレス圧力の経時的な増加を実行する工程(c21)を含み、
前記工程(b)において、前記測定部により測定される前記特性は、電流であり、
前記測定結果である測定電流値が所定電流値以上となる時点を時点ti2とすると、
前記工程(c)は、前記制御部により、前記時点ti2において、前記プレス圧力の経時的な増加を停止する工程(c22)を含む、
請求項4に記載の電池製造方法。
The battery manufacturing apparatus includes a voltage application unit that applies a voltage to the battery member,
Including a step (e) of applying a predetermined voltage to the battery member from the time point t i1 by the voltage application unit;
The step (c) includes a step (c21) of executing a time-dependent increase in press pressure to the battery member by the press unit in a period after the time point t i1 by the control unit,
In the step (b), the characteristic measured by the measurement unit is a current,
When the time point when the measured current value, which is the measurement result, is equal to or greater than the predetermined current value is defined as time point t i2 ,
The step (c) includes a step (c22) of stopping the increase in the press pressure with time at the time point t i2 by the control unit.
The battery manufacturing method according to claim 4.
前記工程(c)は、前記制御部により、前記時点ti2から、前記時点ti2よりも後の時点である時点ti3まで、前記プレス圧力を一定の圧力に維持する工程(c23)を含む、
請求項8に記載の電池製造方法。
The step (c) by the control unit, from the time point t i2, until said time t i3 is a time point later than the time t i2, comprising a step (c23) for maintaining the pressing pressure to a certain pressure ,
The battery manufacturing method according to claim 8.
前記工程(c)は、前記制御部により、前記時点ti2よりも後の時点である時点ti3において、前記プレス部による前記電池部材へのプレスを停止させる工程(c24)を含み、
前記工程(e)においては、前記電圧印加部は、前記時点ti1から、前記時点ti3よりも後の時点である時点ti4まで、前記電池部材に所定電圧を印加し、
前記工程(c)は、前記制御部により、前記時点ti3から前記時点ti4までの期間において、前記測定電流値が前記所定電流値よりも小さくなった場合には、前記プレス部による前記電池部材へのプレスを再開する工程(c25)を含む、
請求項8または9に記載の電池製造方法。
The step (c) includes a step (c24) of stopping the pressing of the battery member by the pressing unit at the time t i3 which is a time after the time t i2 by the control unit,
In the step (e), the voltage application unit applies a predetermined voltage to the battery member from the time point t i1 to a time point t i4 that is a time point after the time point t i3 ,
In the step (c), when the measured current value becomes smaller than the predetermined current value during the period from the time point t i3 to the time point t i4 by the control unit, the battery by the press unit is used. Including a step (c25) of restarting pressing on the member,
The battery manufacturing method according to claim 8 or 9.
前記工程(b)において、前記測定部により測定される前記特性は、熱的特性である、
請求項1から3のいずれかに記載の電池製造方法。
In the step (b), the characteristic measured by the measurement unit is a thermal characteristic.
The battery manufacturing method according to claim 1.
前記工程(b)において、前記測定部により測定される前記特性は、音響的特性である、
請求項1から3のいずれかに記載の電池製造方法。
In the step (b), the characteristic measured by the measurement unit is an acoustic characteristic.
The battery manufacturing method according to claim 1.
前記電池部材は、固体電解質を含む固体電解質層と、正極材料を含む正極材層と負極材料を含む負極材層とのうちの少なくとも1つと、が積層されてなる積層体を含む、
請求項1から12のいずれかに記載の電池製造方法。
The battery member includes a laminate in which a solid electrolyte layer including a solid electrolyte, and at least one of a positive electrode material layer including a positive electrode material and a negative electrode material layer including a negative electrode material are stacked.
The battery manufacturing method according to claim 1.
電池部材をプレスするプレス部と、
前記プレス部によりプレスされた前記電池部材の特性を測定する測定部と、
前記測定部による測定結果に応じて、前記プレス部による前記電池部材へのプレス状態を制御する制御部と、
を備える、
電池製造装置。
A press section for pressing the battery member;
A measuring unit for measuring characteristics of the battery member pressed by the pressing unit;
In accordance with a measurement result by the measurement unit, a control unit that controls a press state of the battery member by the press unit;
Comprising
Battery manufacturing equipment.
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